À medida que se intensifica a atenção global para as alterações climáticas e avançam as estratégias de neutralidade carbónica, a energia solar tornou-se uma pedra angular da agenda global de energias limpas. Sendo uma fonte de energia limpa e renovável, desempenha um papel fundamental na transição energética.
- De acordo com os dados publicados pelo Sociedade Americana de Química (Publicações ACS)A capacidade instalada mundial de energia fotovoltaica (PV) aumentou de 4 GW em 2000para 760 GW em 2020, representando quase 4% da produção mundial de eletricidade. (Bibliografia)
- De acordo com os dados do O nosso mundo em dadoscom base em estatísticas de IRENAA capacidade solar instalada acumulada a nível mundial atingiu 1,422 GW até ao final de 2023. (Bibliografia)
- O Programa de Sistemas de Energia Fotovoltaica da Agência Internacional da Energia (AIE-PVPS)informou que, no final de 2024a capacidade solar acumulada a nível mundial tinha atingido cerca de 2,246 GW (2.25 TW). (Bibliografia)
- Projecções de Elsevier (ScienceDirect)estimam que a capacidade solar instalada a nível mundial excederá 5.000 GW até 2050. (Bibliografia)
Com um tempo de vida operacional médio de 20 – 30 anosNo que diz respeito aos sistemas fotovoltaicos instalados na década de 2000, prevê-se que entrem em desativação em grande escala entre 2025-2035. Por 2050os resíduos fotovoltaicos globais podem exceder 78 milhões de toneladas métricasA UE está a criar um sistema de gestão de recursos, o que levanta grandes desafios em matéria de recuperação de recursos, gestão ambiental e regulamentação política. (Bibliografia)
Desafios e riscos ambientais na reciclagem de painéis solares
Desafios da reciclagem
- Estrutura complexa: Os painéis fotovoltaicos são constituídos por estruturas de liga de alumínio, vidro temperado, células solares à base de silício, encapsulantes de EVA, folhas de fundo de polímero e vestígios de metais preciosos (por exemplo, prata), tornando a separação de materiais tecnicamente difícil.
- Materiais de elevado valor negligenciados: A maioria dos actuais processos de reciclagem recupera apenas o alumínio e o vidro - que representam cerca de 80% da massa do painel - enquanto materiais valiosos como a prata, o cobre e o silício são frequentemente descartados ou perdidos durante o processamento.
- Encapsulantes firmemente ligados: As camadas de EVA são quimicamente reticuladas e difíceis de delaminar, o que complica a desmontagem e aumenta os custos de processamento.
- Componentes tóxicos: Os módulos antigos podem conter substâncias perigosas, como o chumbo e o cádmio, que apresentam riscos de contaminação do solo e da água se forem manuseados incorretamente.
- Baixa eficiência manual: O desmantelamento manual é trabalhoso, dispendioso e inadequado para operações em grande escala.
Baixas taxas de reciclagem e riscos ambientais
- Nos Estados Unidos, apenas cerca de 10%dos painéis fotovoltaicos desactivados são reciclados; a maioria são depositados em aterro ou incinerados.
- Lixiviação de metais pesadosde painéis não tratados pode resultar em danos ecológicos a longo prazo e representar riscos para a saúde humana.
Entraves técnicos e económicos na reciclagem de módulos fotovoltaicos
| Método | Vantagens | Limitações |
| Mecânica | Baixo custo, funcionamento simples | Separação incompleta, baixa pureza do material |
| Térmica (pirólise) | Remoção eficaz do encapsulante | Elevado consumo de energia, utilização intensiva de equipamento |
| Química | Elevada taxa de recuperação, boa pureza do material | Controlo da poluição dispendioso e difícil |
Ver métodos
Desafios do processo e barreiras a longo prazo
| Categoria | Questões actuais | Desafios em curso |
| Processo de separação | Composição complexa do material; difícil de desmontar | Ainda dependente de uma triagem de precisão manual ou dispendiosa |
| Eficiência térmica | O equipamento tradicional desgasta-se rapidamente | Ineficaz para módulos de grande volume e elevada dureza |
| Gestão de custos | Custos integrados elevados (desmantelamento, transporte, triagem) | Margem de lucro reduzida; fracos incentivos orientados para o mercado |
A investigação indica que a reciclagem de um módulo fotovoltaico de silício cristalino custa aproximadamente $15-45enquanto a eliminação em aterro custa apenas $1-5. A falta de incentivos económicos tornou-se um dos principais obstáculos ao desenvolvimento de um sistema global de reciclagem fotovoltaica. (Bibliografia)
Solução de reciclagem de trituração: O papel central da Triturador de duplo eixo
Durante a fase de pré-tratamento, os trituradores de veio duplo constituem uma tecnologia essencial para permitir uma recuperação eficiente do material.
- Binário elevado e baixa velocidade: Minimiza a produção de poeiras e reduz o desgaste do equipamento.
- Adaptabilidade versátil: Capaz de triturar estruturas compostas de várias camadas, tais como vidro, estruturas metálicas e películas de polímeros.
- Tamanho de saída uniforme: Facilita os processos de separação a jusante, incluindo a triagem magnética, por ar e por correntes de Foucault.
Configuração do equipamento principal
| Componente | Descrição da função |
| Triturador de duplo eixo | Trituração primária com largura de partícula de 40-60 mm |
| Sistema de controlo inteligente (PLC) | Auto-reverse/Mecanismo anti-bloqueio/Superaquecimento |
| Lâminas de liga metálica resistentes ao desgaste | Liga de aço D2 ou liga dura personalizada |
Equipamento auxiliar opcional (para otimizar a eficiência da recuperação)
| Equipamento auxiliar | Função |
| Triturador | Reduz ainda mais o material para o tamanho pretendido (10-50 mm) |
| Separador magnético | Extrai metais ferromagnéticos (por exemplo, armações de aço, parafusos) |
| Separador de correntes parasitas | Seleção de metais não ferrosos (por exemplo, alumínio, cobre, prata) |
| Correia transportadora | Tipo de corrente de PVC ou metal; alimentação automática e controlo da velocidade de descarga |
| Sistema de recolha de poeiras | Evita a poluição atmosférica e os riscos ambientais secundários |
| Peneira vibratória + Classificador de ar | Separa materiais leves (plásticos, fragmentos de EVA) do vidro |
Pilares estratégicos para a construção de um sistema global de reciclagem fotovoltaica: Tecnologia, Política e Colaboração
À medida que o sector solar global se aproxima de uma vaga de desmantelamento de módulos fotovoltaicos, o mundo enfrenta desafios ambientais e de recursos prementes. Servindo como uma solução de front-end crítica, Triturador de duplo eixo melhorar a eficiência do processamento e permitir a recuperação de materiais de elevado valor. Os países devem reforçar os quadros políticos, investir em tecnologia de reciclagem e criar sistemas sólidos de recolha e recuperação para concretizar todo o potencial circular da energia verde.
Notas adicionais:
Materiais recicláveis em módulos fotovoltaicos
Componente material |
Peso Quota |
Valor Reciclável |
Aplicação / Notas |
| Vidro | ~70% | Moderado | Pode ser reciclado em vidro secundário ou em materiais de construção |
| Estrutura em alumínio | ~10% | Elevado | Remodelada para reutilização; elevado valor económico |
| Células de silício | ~5-6% | Relativamente elevado | O silício de elevada pureza pode ser purificado e reutilizado |
| Prata (eléctrodos) | ~0.05% | Muito elevado | Metal de elevado valor para revenda ou refabricação |
| Cobre (fios) | ~1% | Elevado | Recuperável por fundição |
| EVA/Plástico de fundo | ~10% | Limitada | Difícil de reutilizar; recuperação térmica ou craqueamento químico |
| Chumbo/Cádmio/Crómio/Níquel | ~<0.1% | Perigosos | Não reciclável; deve ser contido para evitar fugas |
Diversas vias de receita na reciclagem de PV
| Fonte de receitas | Descrição |
| Receita de vendas de material | Principal: caixilhos de alumínio (~60-70% de valor); secundário: cobre/prata |
| Subsídios governamentais | Créditos de carbono ou incentivos financeiros em muitos países |
| Marca corporativa ESG | A participação melhora a classificação ESG e as credenciais ecológicas dos fabricantes |
| Circularidade material | Os materiais reciclados podem ser reintroduzidos na nova produção fotovoltaica (ciclo fechado) |